汶川地震震损混凝土结构修复加固方法*

2010-08-15陈晓强程进贾彬

山西建筑 2010年28期

关键词：包钢梁板适用范围

陈晓强程进贾彬

0 引言

在5·12汶川地震修复加固工作中,由于建筑受灾面积广,破坏形式多,运用于震损混凝土结构的加固方法也多种多样,不同的加固方法适用于不同的结构类型及不同的破坏形式。本文有针对性、代表性、多样性的将各种修复加固方法进行了汇总。

1 加固方法

1.1 增大截面法

1.1.1 特点及适用范围

增大截面法又称加大截面法,是采用同种材料来增大原构件截面面积,达到提高截面承载能力和构件刚度的目的。优点是有长期的使用经验,施工简单,适应性强;缺点是为湿作业,施工工期长,易形成肥梁胖柱。适用于梁、板、柱、墙等构件及一般构筑物的加固。

1.1.2 构造措施及施工要点

为保证新旧两部分混凝土能整体工作共同受力,应设置一定数量的贯穿结合面的剪力筋;新加纵向受力钢筋端部应有可靠的锚固;为增强新旧混凝土间的结合能力,原构件结合处应进行凿毛处理。

1.2 置换混凝土加固法

1.2.1 特点及适用范围

置换混凝土加固法主要是针对结构裂损或混凝土存在蜂窝、孔洞、夹渣、疏松等缺陷,或混凝土强度偏低,而采用挖补的办法用优质的混凝土将这部分劣质混凝土置换掉,达到恢复结构基本功能的目的。优点是结构加固后能恢复原貌,不改变使用空间;缺点是新旧混凝土的粘结能力较差,挖凿易伤及原构件的混凝土及钢筋,湿作业期长。适用于一切混凝土结构。

1.2.2 构造措施及施工要点

置换前应对被置换的构件进行卸荷;在卸荷状态下将质量低劣的混凝土或缺陷混凝土彻底凿干净;用于置换的新混凝土,流动性应大,强度等级应比原混凝土提高一级,且不小于C25;为增强置换混凝土与原基材混凝土的结合能力,结合面应涂刷环氧或混凝土界面剂一道,并在环氧或界面剂初凝前浇筑完置换混凝土。

1.3 外包钢法

1.3.1 特点及适用范围

外包钢法是以角钢,钢板外包于构件表面或角部的加固方法。优点是能显著改善结构性能,对使用空间影响小,施工简便;缺点是外露钢件应进行防火防腐处理。适用于梁、柱、桁架、墙及节点加固。

1.3.2 构造措施及施工要点

外包钢法用于现浇框架梁加固时,一般是于梁底两角外包通长角钢及于梁顶板面外包通长扁钢,用以提高梁的正截面受弯承载力;外包钢法用于柱加固,当为独立柱时,一般采用“角钢+缀板”搭配方式;外包钢法用于框架节点核心区加固时,一般采用封闭焊接钢板外包整个节点区域,并以穿透螺栓对位传递剪力,最后高压灌注环氧树脂使之结为一体,并充填一切不密实蜂窝,孔洞及裂缝;目前有乳胶水泥粘贴法和后灌环氧树脂法两种粘结工艺。

1.4 外粘钢板法

1.4.1 特点及适用范围

用薄钢板用结构胶粘贴于构件主要受力面,以提高截面受弯及受拉承载力的加固方法称为外粘钢法。优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间;缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火,环境温度湿度要求较严。适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续梁板加固。一般情况下,外粘钢板法限定的环境温度应不大于60℃,相对湿度应不大于70%;对于高温、高湿及存在有害介质的环境,以及直接暴露于阳光下的室外条件,应采用特种胶或有专门的防护措施。

1.4.2 构造措施及施工要点

受弯构件因原本配筋偏低引起的正截面受弯承载力不足时,应于受拉面粘贴钢板补强。对于简支梁和板,钢板粘贴于底面;对于连续梁和板,钢板应双面粘贴。支座部位梁顶钢板,当有障碍(如柱)时,可齐柱边将钢板布置在梁的有效翼缘范围(4h)内。对于桁架下弦拉杆,钢板一般粘贴在比较平顺的底面或侧面。对于配筋不足的大偏心受压柱,钢板粘贴在欠筋的受拉面。

1.5 外贴纤维复合材料法

1.5.1 特点及适用范围

以碳纤维、玻璃纤维等复合材料,用结构胶粘贴于构件主要受接部位,以提高截面受弯,受剪及混凝土抗压强度的加固方法称为外贴纤维复合材料法。优点是轻质高强、施工简便、可曲面或转折粘贴;缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差、不耐火、不能焊接、环境温度湿度控制较严。适用于因配筋量不足的受弯、受拉构件加固,特别是简支梁板及无障碍的连续梁板加固。

1.5.2 构造措施及施工要点

外贴纤维复合材料加固梁板,受弯承载力提高幅度不宜过大,一般以不超过30%为宜,且应避免出现强弯弱剪现象。对于简支梁板及连续梁正弯矩区受弯加固,纤维片材应沿底面齐支座边沿通长粘贴,对于连续梁板负弯矩区受弯加固,纤维片材应根据弯矩包络图布置,其延伸长度lc的截断点应位于正弯矩区,且跨正负弯矩转换点距离不小于1 m;边端lc可弯折向下粘贴于垂直方向的边梁侧面。对于现浇楼盖框架梁负弯矩受弯加固,纤维片材可齐柱边布置在梁有效翼缘(4h)内。